Spiegazione: come funziona la batteria litio-zolfo più efficiente al mondo

La batteria è in grado di alimentare uno smartphone per cinque giorni consecutivi, l'equivalente di un'auto elettrica in grado di percorrere una distanza di oltre 1.000 km.

Con le batterie agli ioni di litio, alcuni svantaggi includono la loro suscettibilità al surriscaldamento e la loro predisposizione a danni ad alte tensioni. (Foto Reuters)

I ricercatori australiani hanno affermato di aver sviluppato la batteria al litio-zolfo (Li-S) più efficiente al mondo, in grado di alimentare uno smartphone per cinque giorni consecutivi, l'equivalente di un'auto elettrica in grado di percorrere una distanza di oltre 1.000 km.

Per produrre queste batterie, i ricercatori hanno utilizzato prototipi di celle prodotte dal Fraunhofer Institute for Material and Beam Technology con sede in Germania. Se i ricercatori riusciranno a commercializzare queste batterie, potrebbe significare sostituire le batterie agli ioni di litio utilizzate nella maggior parte dei telefoni cellulari, smartphone, tablet, laptop e power bank, tra gli altri dispositivi.

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Cosa sono le batterie al litio-zolfo?

I ricercatori che hanno sviluppato questa nuova batteria Li-S affermano che ha una capacità ultra elevata e ha prestazioni migliori e un minor impatto ambientale. Ciò significa che potrebbero essere in grado di superare le prestazioni delle batterie agli ioni di litio di oltre quattro volte.

Con le batterie agli ioni di litio, alcuni svantaggi includono la loro suscettibilità al surriscaldamento e la loro predisposizione a danni ad alte tensioni. Tali batterie iniziano anche a perdere la loro capacità nel tempo: ad esempio, una batteria per laptop in uso da alcuni anni non funziona come una nuova.

Sebbene i materiali utilizzati nelle batterie Li-S non siano diversi da quelli delle batterie agli ioni di litio, i ricercatori hanno riconfigurato il design dei catodi di zolfo (un tipo di conduttore elettrico attraverso il quale si muovono gli elettroni) per adattarsi a uno stress maggiore senza un calo di capacità complessiva.

Inoltre, le batterie Li-S sono generalmente considerate i successori delle batterie agli ioni di litio (Li-ion) a causa del loro minor costo di produzione, efficienza energetica e maggiore sicurezza. Il loro costo di produzione è inferiore perché lo zolfo è abbondantemente disponibile.

Anche così, ci sono state alcune difficoltà quando si è trattato di commercializzare queste batterie, principalmente a causa del loro breve ciclo di vita e delle scarse capacità di alimentazione istantanea.

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Perché questo sviluppo è importante?

Poiché la quota di mercato dei veicoli elettrici (EV) è in aumento e le persone stanno diventando più consapevoli e consapevoli del riscaldamento globale e del cambiamento climatico, è necessario uno sviluppo in termini di tipo di batterie utilizzate in questi veicoli.

La crescita del mercato dei veicoli elettrici è legata allo sviluppo di batterie che sono convenienti, più efficienti e lasciano un onere ambientale minore. Oggi, la maggior parte dei veicoli elettrici utilizza batterie agli ioni di litio, ma stanno lentamente raggiungendo i limiti teorici di essere in grado di fornire all'incirca fino a 300 wattora per chilogrammo di energia. Nasce così la necessità di batterie in grado di immagazzinare più energia per far funzionare queste auto e le batterie Li-S sono considerate una buona alternativa.

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